四大理论及其人工智能应用

一、第一大理论：逻辑结构与逻辑工程学

1、逻辑结构，用数理逻辑构造描述结构，常常用命题公式和谓词公式表达结构，逻辑结构用三层结构，高层理论，中层赋值，低层功能。

（1）没有生命的客观结构

（2）动植物的主观结构

（3）人类的主观结构

2、逻辑结构所处的环境用逻辑场这个工具描述

3、逻辑结构有生命周期

4、逻辑工程

（1）客观工程

（2）动植物的主观工程

（3）人类的主观工程

二、第二大理论：新型软件理论

1、软件力学

软件工程的数学算法相当于建筑工程的力学原理，通过软件工程的数学算法与建筑工程的力学原理和机器工程的机械原理的比较研究，可以建立软件力学这门新的理论学说，都知道，支持建筑安全的力学绝不是简单的，而是对建筑安全客观条件和客观环境的复杂描述，这样我们即明白了软件力学的深层次研究，这即为各种学科和行业，各种交叉学科和交叉行业，他们的客观条件和客观环境是怎么用算法类数据库表现描述出来，算法怎么组织形成学科行业程序的支撑——安全支撑，形成软件力学，支撑软件的力学结构。

建筑安全的客观规律来自物理学力学理论，发展软件也要归纳软件能够成功生产出来的客观规律，我认为这个客观规律即为数理逻辑，不论现在的冯诺尔曼机还是未来的量子机或生物机，哪里能建立数理逻辑结构哪里就能编程成功，数理逻辑即为软件存在运行发展的客观基础，和支撑建筑安全的物理力学或建筑力学的作用一样，所以我称呼支撑软件存在运行发展的数理逻辑为软件力学。

软件力学的研究方向为逻辑结构，一切对象只要能产生数理逻辑结构就可以编程实现，创造逻辑结构的过程都有最佳路径，这个路径即为逻辑过程，研究逻辑过程的学问即为逻辑工程，建筑力学的创新追求在于寻找支持新型设计的新型安全力学结构，软件力学的创新追求在于寻找支持新型软件设计的新型数理逻辑软件力学结构。

建筑力学通过对各种结构的承重的计算得出建筑力学是否安全，在这个基础上创造功能和性能，受此启发，软件力学要计算包括网络结构的整个软件逻辑结构的真值是否为真，结构为真软件结构方能够成立，在此基础上创造功能性能。

2、新型软件概念

以前的软件概念是：软件=程序+数据+文档+服务，我认为新时代的软件概念应该为：程序+数据+文档+服务+逻辑+网络，这种新概念为人工智能时代和网络时代的新要求，逻辑即代表人工智能的需要，逻辑的意义在于新软件的需求分析的目标在于分析出功能性能产生的逻辑，设计的目标在于设计实现功能性能的逻辑结构，实现的目标即为实现逻辑结构，测试的目标在于先测试逻辑结构软件真值是否为真，用软件力学，再测试逻辑结构软件功能性能是否符合需求，程序用逻辑仓库表达，逻辑仓库有算法类和数据类，表达事务的逻辑结构，逻辑结构程序即逻辑仓库包括算法仓库和数据仓库都有控制邮局和数据邮局，那么一个程序要有一个领导部分，可以叫程序标志类，这个类存有整个程序的组成连接图，好比一个单位的法定代表人组织，有法定代表人组织这个单位就存在，不管他内部的下属单位和成员怎么变化，程序标志类也是这个道理，程序标志类的类即为确定算法连接的类，对于数据仓库，程序标志类通过确定控制邮局和数据邮局决定数据逻辑运算分析的方法，数据仓库的数据邮局用数据变化数据类的类运算、算法仓库的算法是算法类，数据仓库的数据是数据类，程序标志类的算法连接图或数据类连接图、数据类群连接图都是逻辑结构，可以用命题公式或谓词公式表达。

有客观结构、主观结构、客观和主观的混合结构，对应人工智能科技需要的软件结构，逻辑仓库的自主改变即为软件自主学习。

软件实现有三个层次，这三个层次的软件分别是操作系统、算法仓库、应用程序，操作系统的作用是建立秩序，好比人类社会的法律、法规，算法仓库的作用是建立市场，应用程序的作用是一个供给站，操作系统用语音建立人机界面，语音智能与语音智能、文本智能、图像智能、视频智能合作构造界面，构造语音对操作系统平台软硬件的控制，好比市场秩序的作用和力量，算法仓库有算法类这个商品，算法类有三种，操作系统提供的算法类，好比人类社会市场秩序这个免费的商品，算法仓库自有的算法类，链接的付费算法类，应用程序由算法类仓库这个市场按需采购商品，也可以自己生产自用算法类，自己连接自己的算法类，好比人类社会的社区商店，运行应用程序的人好比到社区商店买东西的人，这样，新型软件的层次就建立起来了。

逻辑仓库用算法类类记录和数据类记录表达算法类元素和数据类元素，组织和管理逻辑仓库用类似文件夹和文件的形式，逻辑仓库元素的增减用逻辑统计，前面谈的是一个逻辑类集合对应的一个逻辑类群，这个群好比文件系统的一个文件夹，逻辑仓库下面设库房，库房下面设逻辑结构，逻辑结构下面可以继续设子逻辑结构，逻辑结构即逻辑类群，逻辑结构下面用逻辑类组成，这个规律可以借鉴文件夹系统的结构，但每一层都要有自己的控制旅馆和数据旅馆，用于同一层各个单位的通讯连接。

新型软件的分布式结构，前台在用户，后台在云端，新型软件的结构可以分三个部分，前台，算法类仓库，数据类仓库，算法类仓库和数据类仓库合称逻辑仓库，逻辑仓库即后台，用分布式，前台在用户电脑，算法仓库和数据类仓库既可以在用户电脑又可以在云。

新型软件用声控界面，人机交互对话的界面，用文本智能类、图像智能类、音频智能类、视频智能类混合组成。

研究到现在我觉得研究逻辑结构不能局限在逻辑仓库、数据类仓库、算法类仓库，要引入网络的概念，基础逻辑结构可以是逻辑仓库包括数据类仓库和算法类仓库，集成逻辑结构则可以是小型网络，比如后台放在云端前台放在用户端加上连接网络的逻辑结构，比如连接网络可以搜索网络数据的数据类仓库形成的逻辑结构，即程序软件与网络或若干程序软件与网络组成的集成逻辑结构，还可以是一个电子商城和客户群，一个单位的工作网络，逻辑结构还可以是大型逻辑结构，一个城市、国家甚至更大范围的网络和连接网络的设备形成大型逻辑结构，这样，逻辑结构有宏观和微观，逻辑结构可以向更广泛的适用研究和适用应用发展了。

3、新型操作系统

首先要发明新编程语言，考虑这几点，逻辑仓库的需要，操作硬件逻辑仓库的需要，界面算法类仓库的需要，面向人工智能，面向模拟人脑，创造新的编程思想理论。操作系统逻辑仓库的选取要首先研究现有一切操作系统的逻辑结构，新的操作系统要包括提高现有一切操作系统的功能，再研究人类社会未来的需求，包括这些人类未来的需求发展，系统还要开放性，有未来升级的功能。

新一代操作系统应该是现有软件科技的集大成，包括我软件力学全部研究，还有其他，新一代操作系统要支持面向逻辑结构编程的思想，要支持逻辑网络神经末梢科技，广泛支持监控这类社会数据类收集功能和数据类存储逻辑分析，广泛支持各种云功能，操作系统的功能由逻辑仓库支撑，操作系统的界面是语音智能、文本智能、图像智能、视频智能综合作用的结果，要广泛研究各种类结构和类功能，比如语音智能类、文本智能类、图像智能类、视频智能类、算法类、数据类、逻辑类，要通过进一步发展人工智能科技赋予新一代操作系统更多智能，新一代操作系统要有智能技术升级接口，要有移植和升级量子计算和生物计算的接口，还要像Windows图形界面那样有鲜明的操作系统思想，让这种新一代操作系统思想面对可能出现的量子计算机或生物计算机也不过时

4、面向逻辑结构编程

面向逻辑结构编程的通讯用控制邮局和数据邮局，新型软件的学习用逻辑统计和改变逻辑仓库结构。

三、第三大理论：数据逻辑学

1、逻辑仓库和逻辑类

变革数据库和裸数据，让数据库装的裸数据变成逻辑仓库装的逻辑类，逻辑类可以表示附加属性或运算的裸数据，也可以表示算法类，即逻辑仓库装的是逻辑结构的原始元素。

逻辑仓库数据类仓库的结构仿照现有操作系统文件夹的结构，一个类似文件夹的数据类仓库下面是类似文件的数据类文件，里面是一个集合，每个元素一条记录，数据类文件附带类运算，或者赋予对象记录属性，或者做某种加工记录的运算，每个类似文件夹的结构配控制邮局，通过发出控制命令确定连接秩序，配数据邮局，通过发出数据操纵数据类文件中的类运算，一个类似文件夹的结构叫数据类群，数据类群通过连接产生一个新的数据类，这个数据类叫数据类群连接，是一个类似集合的结构，元素是每个数据类通过运算产生的结果，这个结果的产生可以用各种数学工具制造，最简单的方法，比如每个数据类里面元素相同，数据类群的连接可以制造一个每个元素有多维记录的数据类和里面的类运算，还可以制造一个类的每个对象都是各个数据类产生的某种指数和里面的类运算，当然还有其他连接方法，等待各位大儒的深入研究，这即为逻辑分析和逻辑挖掘。

2、数据类群互涉

 多个类似文件夹的结构数据类群仍然可以连接，用这一层的控制邮局发连接秩序命令，用这一层的数据邮局发出数据类群里面类群运算的参数，操纵类群里面的逻辑运算，运算的结果即为类群连接的新的数据类里面的对象，这个新的数据类仍然设逻辑运算，由这一层的数据邮局发出参数操纵逻辑运算，这一切叫数据类群互涉，互涉的结果仍然多种多样，用各种数学工具制造，最简单的是各种数据类群合成一个新的数据大群，即类似多个集合合并，也可以各种数据类群产生的某种指数成为一个新集合的元素，新的数据大群仍然有逻辑运算，数据类群互涉为逻辑分析和逻辑挖掘的高级阶段，仍然需要各位大儒深入研究。

2、用数据逻辑分析代替大数据分析和数据挖掘

互涉研究是逻辑分析和逻辑挖掘的高级阶段，互涉研究需要互涉研究方法甚至公式，方法和公式怎么来，首先要将互涉双方的对象集合合成一个集合一个整体，根据这个集合整体的规律来寻找方法和公式，比如香港疫情和深圳疫情是两个对象数据集合，要研究两地疫情互涉则应该合并两地对象数据集合寻找共同的疫情数据属性或变化公式，再比如池塘水质的数据集合与各种水产的数据集合的互涉研究，仍然两个集合合并，合并后的集合的元素应该是每个水产元素增加水质影响这个限制条件，互涉研究可以用各种复杂高级的数据库技术和数学工具，如复杂统计，复杂筛选，赋值，矩阵运算，这个领域可以很高深地研究下去。

逻辑分析和逻辑挖掘的应用领域非常广阔，比如先研究互涉规律再根据互涉规律建立互涉模型，监控研究对象或研究对象环境，寻找改善的方法，制造高度智能的工厂或生产生活环境，这是一个充满未知又充满光明前途的领域，对发展人工智能科技有伟大的意义，值得各位大儒接力研究。

四、第四大理论：逻辑网络理论

我提出我设想的新一代网络，逻辑网络，第一代网络传递的是信息，我的第二代网络传递的是逻辑类，这种逻辑类包括数据类、算法类和其他逻辑类，其中数据类和算法类是逻辑类的预制菜，可以在目的机器参与逻辑工作的，逻辑类指类此人的意识的传递，逻辑类可以是各种数据，如文本类、图像类、音频类、视频类等等各种多媒体数据类或他们的混合，但传递单位不是现有的机器单位，而是用思想单位传递，通俗地说即一个个意思为一个个单位，好处是制造类似人打电话说话一样以意思为单位，服务人工智能软硬件的发展。

逻辑网络的传递单位可以就用逻辑类，我提出过面向逻辑结构编程，逻辑类即与逻辑结构程序对应，服务数据逻辑学理论，逻辑类可以是数据逻辑加工处理需要的各种数据逻辑单位，服务前后台分离的新型分布式软件形式，前后台都是逻辑结构，所以前后台互传的是逻辑类，逻辑类自然可以包括文本类、图像类、声频类、视频类等等一切多媒体元素或他们混合组成的数据类，产生类似如思想、意志及其他智能的传递，如远程复杂指挥，不只是简单命令，可以是一个部队司令远程指挥一场战役，包括复杂智能交互，还可以研究各种人工智能时代需要传递的逻辑类，逻辑类怎么传递，两个阶段，现阶段在机器单位基础上创造机器单位承载逻辑类，下一个阶段用量子传输技术、生物传输技术、新型网络模拟人传递思想，既创造智能机器又创造以逻辑网络为基础的智能网络，这样、第一代网络是信息网络，第二代逻辑网络的设想就出现了。

逻辑网络传输的逻辑类至少有三个组成部分，一个是逻辑结构作为传输的主体，一个是逻辑运算的类封装，还有一个是传输运算的类封装，这个传输运算好比快递公司和快递员满足用户的各种传输需求，再根据传输运算的需要构建网络，网络即为快递公司和快递员投递逻辑类的道路和交通设施。即代替信息网络传递逻辑类，好比创造新型快递，新型快递员，新型快递工具、新型快递道路、新型快递交通设施、新型交通规则逻辑类传递协议。

还要强调一个重点，可以用智能网络神经末梢做逻辑统计传递算力。

五、研究四大理论对人工智能科技的引领作用

1、针对人工智能科技的大规模复杂性和混沌性而言，我的论点为：用逻辑结构与逻辑工程学代替系统科学与系统工程学；用复杂逻辑结构研究代替复杂系统研究；用复杂逻辑结构对混沌研究对象建模；用逻辑结构对随机研究对象建模；一切物理对象都是逻辑结构；我提出的逻辑结构分三层，简而言之，高层为逻辑结构产生的原因，中层为逻辑结构的存在，低层为逻辑结构表现的功能和性能，没有高层的逻辑结构叫随机逻辑结构，没有高层和中层的逻辑结构叫混沌逻辑结构，用逻辑结构学看物理结构是一群已知数据加一群未知数据和它们关联起来形成整体，数据与命题和谓词等价。

当两个逻辑结构的功能等价时，一个结构已知白盒，一个结构由随机或混沌组成，则可以通过白盒求出随机或混沌的功能结构的高级或高中级结构，逻辑方程。

2、客观和主观的混合结构即为人工智能软件的编程对象和需求分析对象

智能程序首先要实现逻辑结构，所以我提出面向逻辑结构编程，智能数据研究的第一步是研究数据逻辑，智能网络的第一步是研究逻辑网络，构造人类思想需要的逻辑网络结构，传输新一代逻辑结构类，即人工智能科技的第一步是实现逻辑结构科技，在逻辑结构科技的基础上借助硬件、物理学、生物学的发展，让逻辑结构量子化甚至生物化，创造更复杂的逻辑结构，逻辑结构足够复杂，机器和网络就能更智能，最终用大规模复杂逻辑结构实现人脑的延伸甚至制造人工人脑，如果说智能是目标，逻辑结构研究就是实现这个目标的道路，研究发展逻辑结构的工程学就是逻辑工程

3、客观和主观的混合的模拟人生的软件工程即为人工智能软件工程

我的研究开创了人类软件研究领域、软件工程研究领域、网络理论新的时代，现在的人工智能是群雄逐鹿，是天高任鸟飞，如果你只想混日子则我没话说，但如果你有理想则我建议你用独立的想象力建立自己的人工智能思想体系，好比过去搞人生观和方法论一样，然后合法合道德地取他人长处补自己不足，让自己的人工智能思想体系更正确，经得起实践考验，不要走俗路子，不要听社会上混子的套路，如果你在学术上世俗套路，你的理想也就失败了。

以上是我刘海东一个人原创首创的研究，没有老师和合作者，自学自发，引用我刘海东的研究要提我刘海东的名字，要遵守知识产权的法律法规，不要剽窃！

                                 刘海东

                          2022年12月8日于广州